异种材料焊接【20钢、Cr-Ni-Mo合金（铸铁焊条）】

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图1

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图2

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图3

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图4

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图5

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图6

材料名称：挺杆为20钢；堆焊层为Cr-Ni-Mo合金铸铁焊条［w（C）3.2%～3.4%，w（Si）2.2%～2.4%， w（Mn）0.65%～0.85%，w（Ni）0.4%～0.5%，w（Cr）0.9%～1.1%，w（Mo）0.4%～0.65%，w（P）≤0.1%，w（S） ≤0.1%，其余为Fe］
浸 蚀 剂：4%硝酸酒精溶液
处理情况：20钢制挺杆顶端表面用高频加热方法堆焊一层合金铸铁后，在空气中停留1~3s，然后水冷。
组织说明：图1所示为20钢挺杆顶端表面堆焊合金铸铁后的纵剖面（1为堆焊层，2为熔合线，3为20钢制杆身），从杆身剖面心部可见到明显带状分布的流线。
      图2所示为图1中的三部分放大至50倍后的组织，其中上部为堆焊层，中部黑色区为熔合线，中下部为热影响区脱碳部分，下部为杆身带状组织。
      图3所示为堆焊层组织，枝晶分布的灰棕色为马氏体及残留奥氏体，白色条状及鱼骨状组织为合金渗碳体及莱氏体共晶。
      图4中左侧为堆焊过热区，白色条状组织为合金渗碳体，其间较多的细小黑灰色块状组织为回火马氏体，呈枝晶分布的圆块状组织为粗针状回火马氏体及残留奥氏体；紧接堆焊过热区的一层为熔合线，组织为更粗大的针状回火马氏体及残留奥氏体；近熔合线一侧（中部）过渡层组织为托氏体及索氏体组织；右部为近过渡区20钢母材过热脱碳部分，组织为粗晶粒铁素体，在靠近黑色过渡区铁素体有过热倾向，呈针状分布。
      图5所示为图4各部分经显微硬度测定后的压痕情况：堆焊层合金渗碳体硬度为891HV；枝晶圆块状硬度为752~795HV；熔合线处硬度为524HV；黑色过渡区硬度为299HV；铁素体粗晶粒处硬度为125HV。
      图6所示为图1中杆身近过热脱碳区的组织，基体为贝氏体。
      20钢制挺杆端面堆焊合金铸铁，可以显著地提高零件的耐磨性。这一工艺已在某些发动机的挺杆上应用，且已取得一定的经济效益。

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GB/T 17455-2008无损检测 表面检测的金相复型技术
DL/T 652-1998 金相复型技术工艺导则
DL/T 884-2004 火电厂金相检验与评定技术导则
ASTM E1351-2001  现场金相复制品的生产和评定标准实施规范
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